Какие типы постэмбрионального развития существуют чем отличаются эти типы развития приведите примеры
Биология. 10 класс
§ 34. Постэмбриональное развитие организмов
*Типы постэмбрионального развития организмов
В предыдущем параграфе вы познакомились с процессами, протекающими на этапе эмбрионального развития животных, который завершается формированием зародыша. Далее сформировавшийся зародыш выходит из яйца или тела матери в окружающую среду, где продолжает свое развитие.
Период развития организма с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до гибели называется постэмбриональным развитием. Различают два типа постэмбрионального развития: прямое и непрямое (с превращением, или метаморфозом).
Прямое развитие характерно для животных, у которых яйцеклетки богаты желтком или зародыш развивается в организме матери, получает от него необходимые питательные вещества. Такой тип развития наблюдается у птиц и млекопитающих. Рождающийся детеныш имеет все органы взрослого организма, но отличается от него меньшими размерами. Дальнейшее его развитие сводится к росту и половому созреванию.
У птиц и млекопитающих сильно развита забота о потомстве. Детеныш, как правило, ведет такой же образ жизни, питается такими же видами корма, что и родители. Именно родители в ходе жизни обучают детеныша всему, что позволит ему максимально приспособиться к условиям среды и занять свою экологическую нишу в природе. Можно привести ряд примеров, подтверждающих это: хищники учат детенышей охотиться, птицы — птенцов летать.
Млекопитающие в наибольшей степени способны проявлять заботу о потомстве, выкармливать детенышей молоком, обучать и воспитывать. Например, кенгуренок, будучи умелым бегуном и прыгуном, при малейшей опасности прячется в сумку матери. У медведей, слонов, волков, как правило, если детеныш лишается родителя, то его заменяют сородичи. У крупных млекопитающих малочисленное потомство, поэтому им очень важно сохранить его и вырастить. А вот самки земноводных, рыб, червей, насекомых могут откладывать тысячи икринок или яиц. Поэтому у них нет особой необходимости заботиться о потомстве. Из большого количества потенциальных потомков всегда останется в выживших достаточно многочисленное потомство.
У позвоночных животных различают два типа прямого развития: яйцекладный и внутриутробный. При яйцекладном типе зародыш развивается внутри яйца, имеющего большой запас желтка (хрящевые рыбы, пресмыкающиеся, птицы). При внутриутробном типе все жизненные функции зародыша обеспечиваются через специальный орган — плаценту за счет материнского организма (плацентарные млекопитающие и человек). Завершается этот тип развития процессом деторождения.
Среди беспозвоночных прямое развитие наблюдается у кольчатых червей, брюхоногих и головоногих моллюсков, паукообразных и некоторых ракообразных (например, дафния, речной рак).
Преимущества прямого развития организмов: 1) формирование взрослой особи обычно проходит за более короткий промежуток времени; 2) не происходит существенной перестройки организма, соответственно, требуется сравнительно меньше энергии и питательных веществ.
Недостатки прямого развития организмов: 1) для осуществления эмбрионального развития требуется запасание большого количества питательных веществ (желтка) в яйцеклетках либо внутриутробное вынашивание потомства; 2) в случае перенаселения обостряется внутривидовая конкуренция между молодыми и взрослыми особями, поскольку они обитают в одинаковых условиях и используют общие источники пищи.
Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом, характерно для животных, у которых яйцеклетки бедны желтком. После оплодотворения в зиготе недостаточно питательных веществ для формирования у зародыша всех органов взрослой особи. Поэтому из яйца выходит личинка, имеющая более простое строение, со специальными личиночными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка — организм, приспособленный к активному передвижению, питанию, росту и развитию, но не способный размножаться (за редким исключением). На стадии личинки организм растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйца, запас которых невелик, а за счет самостоятельного питания. Со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым животным, т. е. происходит превращение (метаморфоз).
Метаморфоз представляет собой глубокие преобразования в строении личинки, в результате которых она превращается во взрослый организм. В зависимости от характера этих преобразований у животных различают два типа метаморфоза:
а) неполный метаморфоз, когда развитие животного включает три стадии:
яйцо → личинка → взрослая особь;
б) полный метаморфоз, когда в развитии организма присутствует стадия куколки:
яйцо → личинка → куколка → взрослая особь.
Рассмотрим более подробно их особенности. С неполным метаморфозом развиваются некоторые отряды насекомых (стрекозы, прямокрылые, равнокрылые, полужесткокрылые), двустворчатые моллюски, плоские (кроме ресничных) и круглые черви, некоторые ракообразные, костные рыбы, земноводные. Личиночная стадия может быть не похожа на взрослую особь, как внутренним строением, так и внешним видом.
Часто личинка отличается от взрослой особи не только по строению, но и по образу жизни, способу питания, среде обитания.
Например, у земноводных личинка (головастик) имеет жабры, боковую линию, двухкамерное сердце, один круг кровообращения, хорошо развитый хвост. Тогда как взрослые особи дышат покровами тела и легкими, имеют трехкамерное сердце, два круга кровообращения, две пары конечностей и большинство не имеют хвоста. Головастики обитают только в водной среде, кормятся растениями, а взрослые лягушки — хищники и кормятся насекомыми, среда их жизни двойная (наземная и водная).
При неполном метаморфозе замена личиночных органов на органы взрослой особи происходит постепенно, без прекращения активного питания и передвижения личинки. У некоторых видов (членистоногие) развитие сопровождается линьками.
Полный метаморфоз дополнительно включает стадию куколки, в которой личинка превращается во взрослое животное. Такое развитие характерно только для некоторых отрядов насекомых (жесткокрылые, чешуекрылые, перепончатокрылые, двукрылые). Личинка у них червеобразной формы. У чешуекрылых она называется гусеницей и имеет очень простое строение. Ротовой аппарат у гусениц в отличие от взрослых бабочек всегда грызущий. Подавляющее большинство гусениц кормятся листьями. Когда гусеницы достигают больших размеров, они превращается в куколку. В стадии покоящейся куколки личиночные органы подвергаются распаду, после чего клеточный материал и накопленные питательные вещества используются для формирования органов взрослого насекомого.
У многих видов насекомых личиночная стадия самая продолжительная, а взрослая (имаго) — короткая и служит исключительно для размножения.
У бабочек шелкопряда взрослые особи не имеют ротового аппарата, поэтому не могут кормиться. Личинки должны накопить достаточно питательных веществ, чтобы бабочки смогли спариваться и откладывать яйца. Действительно, большинство самок бабочек шелкопряда после выхода из куколки летают только один раз, чтобы отложить яйца. Затем они погибают.
Значение метаморфоза для развития многих видов животных очень велико. Во-первых, личинки самостоятельно накапливают материал для формирования постоянных органов, свойственных взрослым особям. Во-вторых, разные среды обитания, характер питания, образ жизни у личиночной стадии и взрослого организма значительно снижают внутривидовую конкуренцию. Это способствует сохранению численности видов, так как отсутствует конкуренция за пищу, за места обитания и условия существования. В-третьих, активно передвигающаяся личинка малоподвижных или прикрепленных животных (двустворчатые моллюски, коралловые полипы, паразитические черви) способствует расселению вида и расширению его ареала. Следовательно, непрямой тип развития дает организму значительные преимущества в борьбе за существование.
К недостаткам непрямого развития организмов можно отнести: 1) развитие во взрослую особь обычно занимает длительный промежуток времени; 2) для осуществления метаморфоза требуется много энергии и пищи.
Повторим главное. Постэмбриональное развитие — период жизни организма с момента выхода в окружающую среду до гибели. Различают два типа постэмбрионального развития: прямое и непрямое (с превращением, или метаморфозом). Прямое развитие у позвоночных может быть яйцекладного (хрящевые рыбы, пресмыкающиеся, птицы) или внутриутробного (плацентарные млекопитающие) типа. Непрямое развитие включает стадию личинки и может протекать с неполным или полным метаморфозом. При неполном метаморфозе личинка превращается во взрослый организм:
яйцо → личинка → взрослая особь.
При полном метаморфозе личинка превращается в куколку:
Какие типы постэмбрионального развития существуют чем отличаются эти типы развития приведите примеры
Типы постэмбрионального развития организма
Какие существуют типы постэмбрионального развития организма? Приведите примеры.
Существует два типа постэмбрионального развития.
Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом. Этот тип развития характеризуется тем, что родившаяся особь (личинка) часто совсем не похожа на взрослый организм. По истечении некоторого времени она претерпевает метаморфоз — превращение во взрослую форму. Непрямое развитие присуще амфибиям, насекомым и многим другим организмам.
Прямое развитие. При данном типе развития родившийся детеныш похож на взрослую особь. Прямое развитие бывает яйцекладное и внутриутробное. При яйцекладном развитии зародыш первый этап онтогенеза проводит в яйце, снабженном питательными веществами и защищенном оболочкой (скорлупой) от окружающей среды. Так развиваются, например, детеныши птиц, пресмыкающихся и яйцекладущих млекопитающих. При внутриутробном развитии рост эмбриона происходит внутри материнского организма. Все жизненные функции (питание, дыхание, выделение и др.) осуществляются путем взаимодействия с матерью через особый орган — плаценту, образованный тканями матки и зародышевыми оболочками детеныша. Внутриутробный тип развития свойствен всем высшим млекопитающим, в том числе и человеку.
Постэмбриональное развитие
Период от выхода организма из яйцевых оболочек или рождения до смерти называется постэмбриональным. Мы с вами находимся в этом периоде. Для него характерен дальнейший рост и развитие организма.
У животных рост ограничен, у растений и грибов возможен неограниченный рост (он ограничен лишь условиями среды, субстратом).
Особенно активный рост и развитие организма, половое созревание.
Функционирование взрослого, сформированного организма. Размножение.
Постепенное угасание процессов жизнедеятельности, старение.
Прямое и непрямое развитие
В этом случае взрослая особь отличается от молодой только бо́льшими размерами. Молодая особь ведет тот же образ жизни, что и взрослая. Такой тип развития свойственен наземным позвоночным.
Непрямое развитие отличается от прямого тем, что из яйца появляется личинка, которая сильно отличается от взрослой особи. Непрямой тип развития характерен, например, для всех насекомых.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Какие типы постэмбрионального развития существуют чем отличаются эти типы развития приведите примеры
Подробное решение Раздел стр. 71 по биологии для учащихся 9 класса, авторов С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016
Вопрос 1. Какое развитие называют постэмбриональным?
Постэмбриональное развитие наступает после рождения или выхода зародыша из яйца и заканчивается смертью организма.
Вопрос 2. Сравните прямое и непрямое постэмбриональное развитие. Приведите примеры животных с такими типами развития.
При прямом развитии (у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но с уже заложенными всеми основными органами, свойственными взрослому животному. Постэмбриональное развитие в этом случае сводится в основном к росту и половому созреванию.
При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, во взрослом состоянии отсутствующими. Личинка питается, растёт, и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым особям. Следовательно, при метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.
Вопрос 3. В чём заключается биологическое значение метаморфоза?
Биологическое значение метаморфоза в том, что на стадии личинки организм растет и развивается не за счет запасных питательных веществ яйца, а она может питаться самостоятельно.
Вопрос 4. Какие черты строения головастика свидетельствуют о родстве амфибий и рыб?
Личиночная форма амфибий – головастик, для которого характерны жаберные щели, боковая линия, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. Эти признаки свидетельствуют о родстве амфибий и рыб. В процессе метаморфоза, происходящего под влиянием гормона щитовидной железы, рассасывается хвост, появляются конечности, исчезает боковая линия, развиваются лёгкие и второй круг кровообращения.
Вопрос 5. Вспомните из курса зоологии, чем отличается развитие с неполным и полным превращением (метаморфозом).
Метаморфоз представляет собой глубокие преобразования в строении организма, в результате которых личинка превращается во взрослое насекомое. В зависимости от характера постэмбрионального развития у насекомых различают два типа метаморфоза:
Вопрос 6. Какая стадия постэмбрионального развития у позвоночных животных занимает большую часть жизни? Объясните почему.
Второй период постэмбрионального развития — пубертатный (т. е. период зрелости).У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни. В этот период усиленно развиваются половые органы и вторичные половые признаки (ясно вырисовывается половый диморфизм); к концу периода наступает половая зрелость и животные способны размножаться. Рост животных в этот период замедляется.
Вопрос 7. Сравните понятия «рост» и «развитие». Чем они принципиально отличаются?
Под развитием животного понимают усложнение структуры организма, дифференциацию и специализацию его органов и тканей. Развитие животного начинается с оплодотворения яйцеклетки и образовании зиготы. Важнейшей биологической особенностью зиготы является способность ее повторять путь исторического развития, пройденный предками. Индивидуальное развитие организма состоит из эмбриогенеза и постэмбрионального развития.
Какие типы постэмбрионального развития существуют чем отличаются эти типы развития приведите примеры
Подробное решение параграф § 13 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г. 2014
1. Чем онтогенез одноклеточных организмов отличается от онтогенеза многоклеточных организмов?
У многоклеточных организмов онтогенез занимает все время существования организма, от моменты оплодотворения до момента смерти. У одноклеточных онтогенез начинается с момента обособления клетки (образования в результате деления) до ее собственного деления.
2. Какие периоды обычно различают в онтогенезе животных?
В онтогенезе животных и человека выделяют два периода: эмбриональный и постэмбриональный. Эмбриональный период длится с момента образования зиготы до рождения (например, у млекопитающих) или выхода из яйцевых оболочек (например, у птиц). Постэмбриональный период начинается с момента рождения и длится до конца жизни особи.
3. Какие процессы происходят на этапе эмбрионального развития?
Эмбриональный период длится с момента образования зиготы до рождения (например, у млекопитающих) или выхода из яйцевых оболочек (например, у птиц). В эмбриональном периоде происходит формирование зароды, развитие систем органов.
4. Какие периоды выделяют в постэмбриональном развитии животных? В чём их особенности?
— На основе параграфа составьте таблицу «Типы онтогенеза», в которой укажите типы развития, основные характеристики и примеры организмов. Обсудите полученные результаты с товарищами.
— Приведите примеры развития с превращением.
Развитие бывает двух типов: прямое (без метаморфоза) и косвенное (непрямое, с метаморфозом). Непрямое развитие можно рассмотреть на примере насекомых. Непрямое развитие подразделяется на развитие с неполным превращением и полным превращением. В первом случае насекомое проходит три стадии (яйцо-личинка-взрослое насекомое). Например, личинки тараканов, которые вышли из яиц, похожи на своих родителей и формой тела, и образом жизни. Отличаются они от взрослых тараканов лишь размерами, отсутствием крыльев и несформированностью половой системы. Подрастая, личинки несколько раз линяют, у них вырастают крылья, и со временем они становятся способными к размножению. Однако существенных изменений за время роста у них не происходит.
Развитие с полным превращением включает в себя стадию куколки, которая следует после стадии личинки. Таким образом оно состоит из четырех стадий: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое. У личинок таких насекомых конечности недоразвиты или совсем отсутствуют. Личинки и взрослые особи отличаются между собой строением ротового аппарата, они едят разную пищу.
— Может ли многоклеточный организм быть бессмертным?
Нет, так как все соматические клетки организма способны делится только определенное количество раз, затем данная способность угнетается (замедляется скорость деления).